Лабораторная работа № 7 окислительно-восстановительные реакции

Цель работы: изучить на практике окислительно-восстановительные реакции, свойства окислителей и восстановителей, влияние среды реакции на ее направление.

Опыт 1. Окисление иона йода I^-иономFe³⁺.

В пробирку налейте 3-4см³ раствора йодида калия, прибавьте 3-4 капли толуола или бензола и несколько капель хлорида феррума (III). Энергично взболтайте пробирку и отметьте, что происходит. Составьте уравнение реакции методом полуреакций и электронного баланса.

KI + FeCl₃ → FeCl₂ + …

Опыт 2. Окисление сульфита натрия до сульфата натрия свободным йодом.

В пробирку налейте 2-3см³ раствора сульфита натрия и прибавьте несколько капель спиртового раствора йода. Обратите внимание на цвет спиртового раствора йода. Отметьте, что происходит. Составьте уравнение реакции методом полуреакций и электронного баланса. Окислителем или восстановителем является свободный йод в данной реакции?

Na₂SO₃ + I₂ + H₂O → Na₂SO₄ + ...

Опыт 3. Окислительные свойства хрома с окислительным числом +6.

а) К 2-3 см³ раствора дихромата калия прибавьте столько же разбавленной сульфатной кислоты и 2см³ раствора нитрата натрия. Смесь слабо нагрейте. Наблюдайте за изменением окраски. Составьте уравнение реакции методом полуреакций и электронного баланса.

K₂Cr₂O₇ + NaNO₂ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + ...

б) К 2-3 см³ раствора дихромата калия прибавьте столько же разбавленной сульфатной кислоты и 2 см³ раствора сульфита натрия. Наблюдайте за изменением окраски. Составьте уравнение реакции методом полуреакций и электронного баланса.

K₂Cr₂O₇ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + …

Опыт 4. Окислительные свойства перманганата калия.

4.1. В три пробирки налейте по 1-2 см³ разбавленного раствора перманганата калия, затем в одну пробирку добавьте 2 см³ разбавленной сульфатной кислоты, в другую – 3 см³ дистиллированной воды, в третью – 2-3 см³ концентрированного раствора щелочи. После этого во все пробирки прилейте по 1-2 см³ раствора сульфита натрия. Объясните происходящие явления и отметьте влияние среды на процесс восстановления перманганата калия. Составьте уравнения реакций методом полуреакций и электронного баланса.

Нейтральная среда:

KMnO₄ + Na₂SO₃ + H₂O → Na₂SO₄ + …

Кислая среда:

KMnO₄ + Na₂SO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + …

Щелочная среда:

KMnO₄ + Na₂SO₃ + NaOH → Na₂SO₄ + …

K₂MnO₄ + H₂O → KMnO₄ + MnO₂↓+ …

4.2. Налейте в пробирку 1-2 см³ раствора перманганата калия, добавьте для создания кислой среды 2-3 см³ раствора сульфатной кислоты и прилейте несколько капель пероксида водорода. Объясните наблюдаемые явления. Составьте уравнение реакции методом полуреакций и электронного баланса.

Какую роль играет в этой реакции пероксид водорода?

KMnO₄ + H₂SO₄ + H₂O₂ → O₂↑ + …

Контрольные вопросы:

1. Какие реакции называют окислительно-восстановительными?

2. Изложите основные положения теории окислительно-восстановительных реакций.

3. Какие вещества (элементы) могут выступать восстановителями, а какие окислителями?

4. В чем суть ионно-электронного метода составления ОВР?

5. Какое влияние оказывает среда на характер протекания реакции?

6. Как рассчитать молярную массу эквивалента окислителя и восстановителя?

7. Охарактеризуйте окислительно-восстановительные реакции, относящиеся к внутримолекулярным и реакциям диспропорционирования.